147 ElNavarro.reporte.final.pre Feasibility.report.spanish

Eva luac in de l Re l leno San i tar io y E s tud io de Prefac t ib i l idad para la Recuperac in y la

Ut i l i zac in de l B iogs en e l Re l leno San i tar io E l Navarro

Ca l i , Co lombia

Elaborado para:

A g e n c i a d e P r o t e c c i n A m b i e n t a l d e l o s E s t a d o s U n i d o s Landfill Methane Outreach Program

1200 Pennsylvania Ave., NW Washington, DC 20460

202.343.9291

Elaborado por:

11260 Roger Bacon Drive

Reston, Virginia 20190 703.471.6150

Noviembre de 2008 Archivo N 02205721.00

Evaluacin del Relleno Sanitario y Estudio de Prefactibilidad para la Recuperacin y la Utilizacin del Biogs en el Relleno Sanitario El Navarro

Eva luac in de l Re l leno San i tar io y E s tud io de Prefac t ib i l idad para la Recuperac in y la

Ut i l i zac in de l B iogs en e l Re l leno San i tar io E l Navarro

Ca l i , Co lombia

Elaborado por Alex Stege y Jim Michelsen Director del Proyecto: Jim Michelsen

SCS ENGINEERS 11260 Roger Bacon Drive

Reston, Virginia 20190

Jefe del Proyecto: Victoria Ludwig Landfill Methane Outreach Program

AGENCIA DE PROTECCIN AMBIENTAL DE LOS ESTADOS UNIDOS 1200 Pennsylvania Ave., NW

Washington, DC 20460

Noviembre de 2008


i

n d i c e Seccin Pgina RESUMEN EJECUTIVO...................................................................................................................................... 11.0 INTRODUCCIN................................................................................................................................ 1-1

1.1 Objetivos y Enfoque................................................................................................................1-11.2 Antecedentes Sobre La Utilizacin del biogs de Relleno Sanitario.............................1-31.3 Limitaciones del Proyecto .......................................................................................................1-4

2.0 INFORMACIN SOBRE LOS ANTECEDENTES DEL PROYECTO................................................ 2-12.1 Antecedentes del Relleno Sanitario .....................................................................................2-12.2 ndices de Disposicin de Residuos.......................................................................................2-42.3 Composicin de los Residuos .................................................................................................2-52.4 Sistema de Extraccin de Gas Existente .............................................................................2-5

3.0 EVALUACIN DEL RELLENO SANITARIO ...................................................................................... 3-13.1 Operaciones de disposicin de residuos.............................................................................3-13.2 Sistemas de Recubrimiento Inferior y Cobertura ...............................................................3-23.3 Sistemas de Manejo de Lixiviado y de Aguas Pluviales..................................................3-23.4 Mejoras Recomendadas Para el Relleno Sanitario...........................................................3-4

4.0 PROYECCIONES DE LA RECUPERACIN DE BIOGS................................................................ 4-74.1 Introduccin ...............................................................................................................................4-74.2 Modelo Internacional Para Biogs de LMOP-SCS............................................................4-74.3 Resultados del Modelo de Biogs..................................................................................... 4-14

5.0 SISTEMA DE EXTRACCIN DE BIOGS Y ALTERNATIVAS DE USO ........................................ 5-15.1 Introduccin ...............................................................................................................................5-15.2 Sistema de Extraccin Y Control Descripcin Conceptual ............................................5-25.3 Opciones de Proyecto de Utilizacion de Biogs Descripcin Conceptual.................5-5

6.0 COSTOS DEL PROYECTO ................................................................................................................ 6-16.1 Costos del Sistema de Extraccin de Gas de Relleno y del Sistema de

Combustin................................................................................................................................6-16.2 Costos del Proyecto de Generacin Elctrica ....................................................................6-26.3 Costos de la Clausura del Relleno Sanitario ......................................................................6-4

7.0 EL MERCADO DE LA ELECTRICIDAD EN COLOMBIA................................................................... 7-17.1 El Mercado de la Electricidad en Colombia.......................................................................7-1

8.0 EVALUACIN ECONMICA ........................................................................................................... 8-18.1 Resumen de Supuestos ............................................................................................................8-18.2 Gastos del Proyecto................................................................................................................8-38.3 Ingresos del Proyecto..............................................................................................................8-48.4 Resumen de las Evaluaciones Econmicas ...........................................................................8-5

9.0 BENEFICIOS AMBIENTALES .............................................................................................................. 9-19.1 Reducciones de las Emisiones de los Gases de Efecto Invernadero...............................9-1


i i

9.2 Beneficios Ambientales Provenientes de la Combustin deL Biogs..............................9-210.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..................................................................................10-1

Lista de Figuras

N Pgina 2-1 Relleno Sanitario Original Clausurado........................................................................................2-2 2-2 Nuevo rea (sin la Cobertura Final) ............................................................................................2-2 2-3 Nueva Celda de Disposicin..........................................................................................................2-3 2-4 Pozos de Venteo, Relleno Sanitario Original .............................................................................2-7 2-5 Pozos de Venteo, Nueva rea......................................................................................................2-7 3-1 Estanques de Tratamiento de Lixiviado.......................................................................................3-4 3-2 Sistema de Bombeo de Lixiviado y Pileta ..................................................................................3-4 3-3 Canales de Recoleccin de Aguas Pluviales a lo Largo de la Calle de Acceso..................3-4 2-8 Acceso al Sitio y Balanza...............................................................................................................2-4 2-9 Pozo de Venteo................................................................................................................................2-7 2-10 Prueba de la Calidad del Biogs ................................................................................................2-7 5-1 Diseo Conceptual del Sistema de Extraccin y Control (GCCS)...........................................5-4


i i i

L i s t a d e T a b l a s

RE-1 Resumen de la Evaluacin Econmica de un Proyecto de Energa.......................................RE-4 RE-2 Resumen de la Evaluacin Econmica de un Proyecto de Combustin ...............................RE-5 2-1 ndices de Disposicin de Residuos en el Relleno Sanitario El Navarro, Cali-Colombia ...2-5 2-2 Datos sobre la Composicin de los Residuos ..............................................................................2-6 2-3 Prueba de la Calidad del Biogs Relleno Sanitario Original.............................................2-7 3-1 Resumen de los Costos de la Clausura.........................................................................................3-6 4-1 Comparacin de la Composicin de los Residuos (%)..............................................................4-5 4-2 Clculo del Valor Lo.........................................................................................................................4-6 4-3 Resumen de los Resultados del Modelo de Biogs en el Escenario de Recuperacin Media .............................................................................................................. 4-10 6-1 Costos Presupuestarios para el Sistema Inicial de Extraccin y Control del Biogs ..........6-2 6-2 Costos Presupuestarios para una Planta de Energa con Motor de Combustin

Interna ................................................................................................................................................6-4 7-1 Tarifas Mayoristas de Energa en el MEM..................................................................................7-3 8-1 Resumen de la Evaluacin Econmica de la Opcin 1 Segn el Escenario 1y

Alternativa A.....................................................................................................................................8-5 8-2 Resumen de la Evaluacin Econmica de la Opcin 1 Segn el Escenario 1 y

Alternativa B .....................................................................................................................................8-6 8-3 Resumen de la Evaluacin Econmica de la Opcin 1 Segn el Escenario 2 y






Alternativa B .....................................................................................................................................8-9 9-1 Resumen de las Reducciones Proyectadas de Emisiones de GEI ...........................................9-2 A p n d i c e s

A Proyecciones de Recuperacin de Biogs B Estimacin de los Costos de Construccin C Evaluacin Econmica


R E - 1

R ESUMEN E JECUT IVO

El presente Informe sobre la Evaluacin del Relleno Sanitario y Estudio de Prefactibilidad hace referencia a la implementacin potencial de un proyecto de control, utilizacin y extraccin de biogs en el Relleno Sanitario El Navarro, ubicado en Cali, Colombia. Tambin evalu las mejoras necesarias para hacer que el relleno sea ms atractivo para la comunidad que desarrolla rellenos sanitarios para la utilizacin productiva del biogs. El Programa LMOP de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (United States Environmental Protection Agency, USEPA) encomend la realizacin de este informe para la Ciudad de Cali.

Para esta evaluacin, se estim que el proyecto de utilizacin consiste en la instalacin de un sistema de extraccin de biogs cuyo objetivo es extraer el gas para alimentar una planta de energa elctrica por medio de generadores con motores de combustin interna. El proyecto tambin incluira la combustin de todo biogs no utilizado. Igualmente, se evalu un escenario alternativo de proyecto de no utilizacin, en el que se quemara todo el biogs extrado. Los ingresos para el proyecto se generaran a partir de la venta de crditos por la reduccin de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y, en el caso del proyecto de la planta de energa elctrica, por la venta de energa, por medio de la exportacin de la energa a la red o la venta de biogs a usuarios finales. Las reducciones de las emisiones se crean por la combustin del metano, que constituye alrededor del 50 por ciento del biogs. El metano tiene un potencial de calentamiento global aproximadamente 21 veces mayor al del dixido de carbono (CO2).

A continuacin, se detalla un resumen de la informacin del proyecto en cuestin:

El Relleno Sanitario El Navarro (El Navarro) se ha utilizado, histricamente, como el sitio de disposicin de la Ciudad de Cali, Colombia, cuya poblacin es de alrededor de 2,7 millones de habitantes. El sitio comenz a recibir residuos en 1970 y cerr en el mes de junio de 2008, despus de recibir aproximadamente 19,6 millones de toneladas de residuos slidos municipales (RSM).

El sitio abarca un total aproximado de 35 hectreas (ha), de las cuales se han utilizado 33 para operaciones de disposicin de residuos. El nivel de la profundidad de los residuos alcanza un mximo de alrededor de 52 metros.

El Navarro es propiedad de la Ciudad de Cali y lo opera la Empresa de Servicio Pblico de Aseo de Cali, E.S.P. (EMSIRVA), entidad pblica responsable de la clausura, el mantenimiento y el desarrollo del relleno.

El Navarro cuenta con algunos conductos de venteo de gas pasivos, pero no posee un sistema activo de extraccin y control de biogs.

Se encuentran disponibles registros histricos sobre la disposicin de residuos para el perodo de 2001 hasta 2007. El nivel de disposicin de residuos histrico se estim a partir del volumen informado de residuos dispuestos, la densidad estimada de los residuos dispuestos y los aos de operacin.

Proyecciones de recuperacin de gas:


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- La recuperacin de gas proyectada para el ao 2010, luego de haber completado el sistema de extraccin y control de gas, se estima que ser de aproximadamente 3.745 metros cbicos por hora (m3/hora), equivalente a 2.205 pies cbicos por minutos (cfm) segn un escenario de rango medio. Se espera que la tasa de recuperacin de biogs descienda rpidamente con el tiempo ya que ahora el relleno est cerrado, y alcanzar 2.482 m3/hr (1.462 cfm) en 2012, 1.409 m3/hr en 2015 y 650 m3/hr en 2020.

Opciones del proyecto:

- Planta de energa elctrica: Suponiendo que se efecta la puesta en funcionamiento de una planta de energa en enero de 2010, se estima que habr suficiente gas disponible para alimentar una planta de 2.120kW (compuesta de dos motores de combustin interna que funcionan con biogs) hasta 2017. Desde 2017 hasta 2021, el descenso del flujo de gas alimentar una planta de energa de 1.060kW.

- Uso directo: La utilizacin de biogs por parte de un establecimiento industrial cercano no fue considerada una opcin factible del proyecto debido a la falta de un establecimiento industrial adecuado en las inmediaciones del relleno sanitario que pudiera servir como usuario final del biogs extrado.

- Proyecto de quema solamente: Suponiendo que el inicio de un proyecto de quema solamente se produce en 2010, se estima que habr disponible suficiente gas para quemar alrededor de 67 mmBtu por hora en 2010, 25 mmBtu por hora en 2015 y 12 mmBtu por hora en 2020.

Proyeccin de la reduccin de emisiones de metano:

- Un proyecto para capturar y quemar biogs generado en el relleno producira una reduccin directa de emisiones de CO2 equivalentes (CO2e) que alcanzara un total de alrededor de 1,24 millones de toneladas para el perodo 2010 2023, a travs de la reduccin de las emisiones de metano del relleno sanitario.

- Un proyecto de generacin de energa elctrica a partir del aprovechamiento del biogs (proyecto de energa), producira una cantidad estimada adicional de 91.000 toneladas de reduccin indirecta de emisiones de CO2e para el perodo comprendido entre 2010 y 2021 mediante el reemplazo de electricidad producida por otras fuentes.

Se analizaron los aspectos econmicos de cada una de las opciones del proyecto en el marco de escenarios distintos, incluyendo un porcentaje de los costos por la clausura del sitio (0 o 20 por ciento), nivel de financiamiento utilizado para la inversin (75 por ciento o 0 por ciento), tipo de proyecto, duracin del proyecto, y fijacin de precios por la reduccin de emisiones (USD8 o USD10/tonelada de CO2e para el perodo hasta el ao 2012 o hasta el 2019). Se estima que toda la electricidad generada por el proyecto de energa se vender a la red a una tarifa de mercado mayorista de USD0,043 por kWh, sin ningn incentivo directo proveniente de tarifas preferenciales para energas renovables. Los precios de venta por reduccin de emisiones de USD8 y USD10 por tonelada de CO2 equivalente por reduccin de metano del proyecto se utilizaron en el anlisis econmico tanto del proyecto de generacin elctrica como en el


R E - 3

proyecto de quema solamente. Esos precios de venta por reduccin de emisiones se basan en la tendencia reciente de los mercados de reduccin de emisiones.

Los resultados del anlisis indican que la factibilidad econmica de un proyecto de quema presenta ser lo suficientemente favorable como para que sea probable que atraiga a desarrolladores y/o inversores a cualquiera de los dos precios de reduccin de emisiones (USD8 o USD10 por tonelada), siempre que los costos por la clausura del sitio no estn subsidiados por el proyecto de quema de biogs. Si los ingresos por reduccin de emisiones continan hasta 2019 al precio por reduccin de emisiones ms alto de USD10 por tonelada, un proyecto de quema podra asumir hasta el 20 por ciento del costo estimado por la clausura del sitio y seguir siendo factible desde el punto de vista econmico. Un proyecto de generacin de energa elctrica no parece ser econmicamente factible con la tarifa del mercado mayorista y en el nivel actual de incentivos para energas renovables, excepto en el caso del escenario evaluado ms favorable (sin la inclusin de los costos por la clausura, financiamiento del proyecto e ingresos por reduccin de emisiones hasta 2019 a un precio de USD10 por tonelada). Sin embargo, un proyecto de energa podra tornarse factible si contina la tendencia reciente que apunta a tarifas de electricidad ms altas, que quizs refleja costos de suministro de gas natural ms altos en el pas o si el incentivo directo de tarifas preferenciales paras energas renovables se adopta en el pas.

A continuacin, se presenta un resumen de indicadores econmicos en las Tablas RE-1 y RE-2.


R E - 4

TABLA RE-1: RESUMEN DE LA EVALUACIN ECONMICA DE UN PROYECTO DE PLANTA DE ENERGA ELECTRICA (Perodo del Proyecto = 2009 2021)

Perodo de Ingresos

Recibidos por Reduccin de

Emisiones

Precio por Reduccin de

Emisiones (USD/tonelada)

Inversin Patrimonial

(%)

Porcin de los Costos por

Clausura del Sitio

(%)

Valor Presente Neto

al 14% (x1.000 USD)

Tasa Interna de Retorno

(%)

2010 2012 8 100 0 ($2.784) -13,3%

2010 2012 10 100 0 ($2.172) -7,8%

2010 2012 8 25 0 ($2.001) Negativa

2010 2012 10 25 0 ($1.357) Negativa

2010 2012 8 100 20 ($3.902) -18,4%

2010 2012 10 100 20 ($3.290) -13,9%

2010 2012 8 25 20 ($2.992) Negativa

2010 2012 10 25 20 ($2.348) Negativa

2010 2019 8 100 0 ($1.298) 5,9%

2010 2019 10 100 0 ($292) 12,2%

2010 2019 8 25 0 ($640) Negativa

2010 2019 10 25 0 $366 36,1%

2010 2019 8 100 20 ($2.416) 1,1%

2010 2019 10 100 20 ($1.410) 6,7%

2010 2019 8 25 20 ($1.631) Negativa

2010 2019 10 25 20 ($625) Negativa


R E - 5

TABLA RE-2: RESUMEN DE LA EVALUACIN ECONMICA DE UN PROYECTO DE QUEMA (Perodo del Proyecto = Perodo de ingresos recibidos por reduccin de emisiones)

Perodo de Ingresos

Recibidos por Reduccin de

Emisiones

Precio por Reduccin de

Emisiones (USD/tonelada)

Inversin Patrimonial

(%)

Porcin de los Costos

por Clausura del

sitio (%)

Valor Presente

Neto al 14% (x1.000 USD)

Tasa Interna de Retorno

(%)

2010 2012 8 100 0 ($64) 12,0%

2010 2012 10 100 0 $535 30,3%

2010 2012 8 25 0 $40 20,7%

2010 2012 10 25 0 $639 99,9%

2010 2012 8 100 20 ($1.182) (11,4%)

2010 2012 10 100 20 ($583) 1,9%

2010 2012 8 25 20 ($1.022) Negativa

2010 2012 10 25 20 ($424) Negativa

2010 2019 8 100 0 $642 27,0%

2010 2019 10 100 0 $1.557 43,6%

2010 2019 8 25 0 $878 126,2%

2010 2019 10 25 0 $1.793 189,9%

2010 2019 8 100 20 ($476) 7,5%

2010 2019 10 100 20 $439 19,6%

2010 2019 8 25 20 ($113) Negativa

2010 2019 10 25 20 $802 90,1


1 - 1

1 .0 INTRODUCC IN

El Programa Landfill Methane Outreach Program (LMOP) de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (Environmental Protection Agency, EPA) se complace en presentar el presente Informe sobre la Evaluacin del Relleno Sanitario y Estudio Preliminar de Factibilidad para la implementacin de un proyecto de extraccin, control y utilizacin de biogs en el Relleno Sanitario El Navarro (El Navarro) en la ciudad de Cali, Colombia. El Navarro es un vertedero controlado a cielo abierto, que cuenta con algunos elementos de un relleno sanitario. Originalmente, el presente estudio tuvo la intencin de incluir un elemento nuevo, en el cual se deban identificar las mejoras operativas del relleno con el objeto de hacerlo ms atractivo para la comunidad que desarrolla rellenos sanitarios para la utilizacin productiva del biogs. Sin embargo, despus de la visita efectuada al sitio en el mes de agosto de 2007, se hizo evidente que el relleno no contaba con capacidad adicional para disposicin y que era necesario cerrarlo de inmediato. Por consiguiente, la revisin operativa se centr en las recomendaciones para cumplir con las actividades de clausura.

Este estudio de prefactibilidad fue preparado por la empresa SCS Engineers (SCS) y el Programa LMOP (Equipo de Proyecto) en el marco de la Asociacin de Metano a los Mercados de la US EPA, una iniciativa internacional destinada a ayudar a los pases asociados en la reduccin de las emisiones de metano y la utilizacin del metano como recurso energtico en todo el mundo. Se identific al El Navarro como candidato para un proyecto de captura y utilizacin de biogs debido a una serie de razones, entre las que se incluyen:

El tamao del relleno (volumen), la profundidad del material de relleno y la antigedad.

La utilizacin de biogs como combustible para un proyecto de energa en el relleno posiblemente producira una reduccin neta de las emisiones de carbono provenientes directamente de la combustin del metano y, tambin indirectamente, del reemplazo por otros combustibles de carbono.

1 . 1 O B J E T I V O S Y E N F O Q U E

Los objetivos de esta evaluacin son los siguientes:

Identificar acciones con el fin de mejorar las operaciones en el relleno sanitario y comenzar con las actividades de clausura destinadas a:

Mejorar la produccin y la extraccin de biogs.

Hacer que el relleno sanitario sea un entorno ms seguro y saludable.

Mejorar la gestin de las aguas pluviales y el lquido lixiviado.

Hacer que el relleno sea ms atractivo para la comunidad que desarrolla rellenos sanitarios para la utilizacin productiva del gas.


1 - 2

Evaluar la viabilidad tcnica y econmica del desarrollo de un proyecto de control y utilizacin de biogs en el relleno sanitario.

Cuantificar la reduccin potencial de las emisiones de los gases de efecto invernadero (GEI) a partir de la implementacin de un proyecto.

Proporcionar a la Ciudad de Cali una herramienta para ayudar a los potenciales desarrolladores del proyecto en la toma de decisiones informadas sobre investigaciones adicionales o sobre cmo avanzar con un proyecto en el relleno.

El enfoque tomado para el presente estudio es el siguiente:

Examinar las condiciones del sitio y los antecedentes disponibles, incluso la cantidad de residuos y su composicin, el tipo y la configuracin del relleno, as como los datos meteorolgicos.

Realizar visitas al sitio con el fin de observar las caractersticas del relleno y las operaciones que se llevan a cabo y reunirse con el propietario y el operador del relleno sanitario. Representantes de LMOP y de la empresa SCS visitaron el relleno sanitario en el mes de agosto de 2007, se reunieron con representantes de la Ciudad y con el administrador del sitio, EMSIRVA, y obtuvieron datos adicionales sobre el proyecto.

Identificar acciones para mejorar las operaciones en el relleno y comenzar con las actividades vinculadas a la clausura.

Estimar el potencial de recuperacin de biogs del relleno mediante el uso de un modelo informtico elaborado a partir de la informacin disponible y la experiencia en ingeniera en rellenos sanitarios similares.

Cuantificar el potencial para la generacin de electricidad en el sitio utilizando el biogs como combustible o para la venta del biogs a los establecimientos industriales que se encuentran fuera del sitio.

Estimar los elementos necesarios para el sistema de extraccin y utilizacin de gas (cantidad y profundidad de los pozos, tamao y longitud de las tuberas, capacidades de las antorchas, etc.) con el fin de evaluar los costos de capital y de operacin necesarios para la implementacin de la extraccin del gas y la combustin en el relleno sanitario.

Estimar los costos de capital y de operacin que representa la implementacin de un proyecto de recuperacin de energa.

Evaluar el proyecto desde el punto de vista econmico mediante la cuantificacin de los costos de capital y de operacin, as como las fuentes de ingresos, y calcular el valor presente actual y la tasa interna de retorno.


1 - 3

1 . 2 A N T E C E D E N T E S S O B R E L A U T I L I Z A C I N D E L B I O G S D E R E L L E N O S A N I T A R I O

Los rellenos sanitarios producen biogs a medida que los materiales orgnicos se descomponen bajo condiciones anaerbicas (sin oxgeno). El biogs se compone de partes aproximadamente equivalentes de metano y dixido de carbono, con rastros de concentraciones de compuestos orgnicos voltiles (COV), contaminantes atmosfricos peligrosos (Hazardous Air Pollutants, HAP) y otros componentes. Los dos componentes principales del biogs, el metano y el dixido de carbono, se consideran gases de efecto invernadero (GEI) que contribuyen al calentamiento global, aunque el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climtico (PICC) no considera que el dixido de carbono que se encuentra especficamente presente en el biogs crudo sea un GEI (se lo considera biognico y, por lo tanto, una parte natural del ciclo del carbono).

Sin embargo, se considera que el metano presente en el biogs crudo es un GEI. De hecho, el metano es un GEI mucho ms potente que el dixido de carbono (CO2), con un potencial de calentamiento global de aproximadamente 21 veces mayor al del CO2. Por lo tanto, la captura y la combustin del metano (su transformacin en dixido de carbono y agua) por medio de una antorcha, de un motor generador o de algn otro mecanismo generan una reduccin neta sustancial de emisiones de GEI. Entre otros beneficios adicionales ms all de la reduccin de las emisiones de GEI, se incluyen el potencial para el mejoramiento de la calidad del aire local a travs de la destruccin de los HAP y COV durante la combustin del biogs.

El biogs puede salir del relleno sanitario a travs de dos vas naturales: la migracin hacia un sector del subsuelo contiguo y el venteo a travs del sistema de cobertura del relleno. En ambos casos, sin captura ni control el biogs (y el metano), eventualmente lograr salir a la atmsfera. El volumen y el ndice de las emisiones de metano de un relleno es una funcin de la cantidad total de material orgnico enterrado en el sitio, de su antigedad y contenido de humedad, de las tcnicas de compactacin, de la temperatura, as como del tipo de residuo y del tamao de las partculas. Mientras que los ndices de las emisiones de metano disminuirn una vez que se cierre el relleno (a medida que la fraccin orgnica se agota), habitualmente un relleno sanitario continuar emitiendo metano por muchos aos (20 o ms) despus de su clausura.

Un mtodo comn utilizado para el control de las emisiones de biogs es la instalacin de un sistema de extraccin y control de biogs. Los sistemas de control de biogs normalmente estn equipados con un dispositivo para la combustin (o para otro tratamiento) diseado con el fin de destruir el metano, los COV, y los HAP antes de su emisin a la atmsfera.

El biogs de buena calidad (alto contenido de metano con niveles bajos de oxgeno y nitrgeno) puede utilizarse como combustible para sustituir el uso de combustibles convencionales o de otros tipos de combustible. Tpicamente, el valor calorfico vara de 400 a 600 Btus (British thermal units, unidad trmica britnica) por cada scf (Standard cubic foot, pie cbico estndar), que es aproximadamente la mitad del valor calorfico del gas natural. En general, los usos existentes y potenciales del biogs corresponden a alguna de las siguientes categoras: generacin de energa elctrica, uso directo para calefaccin/combustible para caldera (Btu-medio), aumento a gas de Btu alto y otros usos como por ejemplo combustible para vehculos. El presente estudio se centra en la evaluacin de un proyecto potencial de generacin de energa elctrica y un proyecto de uso directo.


1 - 4

1 . 3 L I M I T A C I O N E S D E L P R O Y E C T O

Durante la presente evaluacin, el Equipo del Proyecto se bas en la informacin brindada y en varios supuestos con el objeto de completar la evaluacin econmica y el modelo de recuperacin de biogs. Los juicios y anlisis se realizaron a partir de la informacin mencionada y de la experiencia del Equipo del Proyecto en los sistemas de recuperacin y utilizacin de biogs. Entre las limitaciones especficas, se incluyen:

Las estimaciones de produccin de biogs se basan en un anlisis terico y en las observaciones directas del relleno sanitario y sus operaciones.

Dado que, en la actualidad, el relleno no posee un sistema de recuperacin de biogs, el anlisis econmico se bas en los costos tpicos de capital y de operacin de sistemas similares ms que en informacin especfica del proyecto.

Las proyecciones de recuperacin de biogs se elaboraron conforme al cuidado y a la competencia que usualmente ejercen reconocidos profesionales especializados en este tema, bajo circunstancias similares, en esta o en localidades similares. No se ofrece ninguna otra garanta, expresa o implcita, en relacin a las opiniones profesionales presentadas en este documento. Ciertos cambios vinculados al uso del predio del relleno sanitario y sus condiciones (por ejemplo, variaciones de las precipitaciones, niveles de agua, operaciones del relleno, sistemas de cobertura final u otros factores) pueden afectar la recuperacin futura de biogs. El programa LMOP no garantiza la cantidad ni la calidad de biogs disponible.

En el presente estudio de prefactibilidad se elaboraron supuestos vinculados a la disponibilidad y la accesibilidad futuras de las zonas del relleno sanitario para la instalacin de un sistema de extraccin de gas, a partir de informacin que se encontraba disponible al momento de elaborar el presente estudio. Esos supuestos se formularon debido a la ausencia de informacin especfica sobre las fechas en que muchas porciones del relleno estarn accesibles para el desarrollo de campos de pozos y sobre la antigedad de los residuos en cada zona. Debido a que dichos supuestos se utilizaron con el fin de elaborar un cronograma tentativo para la construccin de un sistema de captura de gas y la colocacin de cobertura de la masa de residuos que genere biogs, esos supuestos pueden provocar impactos de consideracin sobre la recuperacin futura de biogs proyectada y las estimaciones resultantes del proyecto de prefactibilidad.

Este Estudio de Prefactibilidad se ha llevado a cabo para el uso exclusivo por parte de la Ciudad de Cali. Ninguna otra particular, conocida o desconocida para el programa LMOP ni para la empresa SCS Engineers, ser beneficiaria del presente informe o de la informacin que ste contiene. Los terceros utilizarn el presente informe a su propio riesgo. El Equipo de Trabajo del programa LMOP y la empresa SCS Engineers no asumen responsabilidad alguna por la precisin de la informacin obtenida o suministrada por terceros.

Evaluacin del Relleno Sanitarioy Estudio de Prefactibilidad para la Recuperacin y la Utilizacin del Biogs en el Relleno Sanitario El Navarro

2 - 1

2 .0 INFORMACIN SOBRE LOS ANTECEDENTES DEL PROYECTO

2 . 1 A N T E C E D E N T E S D E L R E L L E N O S A N I T A R I O

El Navarro est ubicado en el Valle del Cauca, a alrededor de 1.000 metros sobre el nivel del mar, prximo al lmite sudoeste de la Ciudad de Cali, Colombia, que tiene una poblacin de alrededor de 2,1 millones de habitantes. El Navarro ha servido como el sitio de disposicin principal de la Ciudad de Cali y el rea circundante. El sitio es de propiedad de la Ciudad de Cali y es operado por la Empresa de Servicio Pblico de Aseo de Cali, E.S.P. (EMSIRVA).1 Desde 1998 hasta 2002, EMSIRVA contrato a Serviambiental SA ESP para que desarrollara y operara El Navarro. En julio de 2002, el contrato de Serviambiental SA ESP para desarrollar y operar el relleno venci y se le puso trmino, y EMSIRVA se hizo cargo de las operaciones. El relleno dej de recibir residuos y cerr las operaciones el 25 de junio de 2008. El clima de la regin es tropical y moderadamente hmedo. La temperatura anual promedio es de 24C (75 Farenheit) y el promedio anual de precipitaciones es de 1.013 milmetros (40 pulgadas).2 C a r a c t e r s t i c a s F s i c a s d e l R e l l e n o

La propiedad del relleno sanitario existente incluye un total de alrededor de 35 hectreas (ha), de las cuales aproximadamente 33 ha estn destinadas a disposicin, las cuales incluyen un rea de 16 ha ms antigua cerrada (Relleno Sanitario Original), un rea ms nueva de 16 ha donde los residuos se disponan hasta hace poco tiempo (rea Nueva) y un rea de expansin de 0,9 ha que recibi residuos en 2008 (rea de Expansin). El rea que rodea el relleno se compone de terrenos grandes y llanos dedicados al cultivo de la caa de azcar. Construcciones residenciales y comerciales se han desarrollado cerca del relleno en los ltimos aos. En esta seccin, se ofrece una descripcin general del relleno sanitario. En la Seccin 3, se proporcionan detalles adicionales sobre las condiciones y las caractersticas fsicas del relleno en el ao 2007 cuando an reciba residuos. El Relleno Sanitario Original oper entre 1970 y 2001. Estaba dividido en tres celdas: la colina principal, un rea de disposicin de residuos hospitalarios o mdicos y una celda triangular sobre el lmite sudeste del sitio. Ninguna de las celdas del relleno original cuenta con revestimiento. La colina principal se relleno hasta una altura aproximada de 1.007 metros por encima del nivel del mar (aproximadamente 52 metros de profundidad total). En el ao 2000, se instal la cubierta final sobre la colina principal y el rea de disposicin de residuos hospitalarios. La cobertura final parece estar bastante estable en la actualidad, aunque anteriormente se han producido fallas en los taludes. El rea favorece el crecimiento de pasto, de rboles pequeos y otra clase de vegetacin que ayuda a minimizar la erosin (ver Figura 2-1).

1 EMSIRVA es agencia pblica que se cre el 29 de octubre de 1966. El objetivo primario de EMSIRVA es la recoleccin y la disposicin de residuos slidos. EMSIRVA tambin ofrece el servicio de limpieza de calles en al Ciudad de Cali. 2 Fuente: www.worldclimate.com


2 - 2

F i g u r a 2 - 1 . R e l l e n o S a n i t a r i o O r i g i n a l C l a u s u r a d o

F i g u r a 2 - 2 . N u e v a r e a ( s i n l a C o b e r t u r a F i n a l )

El rea Nueva de 16 ha se construy con una recubrimiento inferior de geomembrana de HDPE impermeable y se desarroll como una serie de celdas (1, 2, 3, 4, 6, 6C y F) que han recibido residuos desde el ao 2001. La profundidad de residuos promedio es de alrededor de 30 metros. El rea Nueva an no ha recibido la cobertura final y gran parte del rea no se ha nivelado en forma adecuada como para permitir la colocacin de la cobertura final. No recibi cobertura de tierra diaria o intermedia debido a la falta de tierra en el relleno que pudiera utilizarse como material de cobertura (ver Figura 2-2). Algunas porciones del rea Nueva recibieron una cobertura diaria antes del ao 2003 pero la mayora de las reas con cubierta diaria han sido cubiertas con capas de residuos y ser necesario re-nivelarlas y cubrirlas como parte del proceso de clausura del sitio. Una nueva celda pequea, denominada rea de Expansin, se desarroll en 2007 a fin de ofrecer una capacidad de disposicin adicional al relleno. La nueva celda cubre alrededor de 9.000 metros cuadrados. La capacidad mxima de esa celda es de 70.000 metros cbicos aproximadamente. Suponiendo una densidad de disposicin de 0,6 toneladas mtricas por metro cbico, la celda tena una capacidad aproximada de 42.000 toneladas mtricas de residuos, lo cual es menor a un mes de capacidad a la tasa de vertido de 2008. Es posible que EMSIRVA haya desarrollado dos celdas de disposicin adicionales adyacentes al rea de Expansin existente con el objeto de ofrecer capacidad de relleno hacia fines del mes de junio de 2008. El relleno sanitario no cuenta con un cerco de seguridad perimetral. Una gran cantidad de recolectores informales de residuos se encontraban operando en la seccin activa del relleno sanitario. La entrada del establecimiento serva como control de seguridad del sitio pero no se observaron procedimientos de seguridad durante las visitas efectuadas. Si bien EMSIRVA tiene un contrato de seguridad con la organizacin de recolectores informales, sus esfuerzos parecen estar orientados al control de los recolectores informales que trabajan en el relleno ms que al acceso del relleno sanitario. El sitio est rodeado por campos de caa de azcar y una carretera de acceso rodea todo el sitio. No parece haber ninguna clase de cerco alrededor del relleno sanitario. A continuacin, en la Figura 2-3, se muestra el rea de disposicin activa al momento de realizar las visitas en el ao 2007.


2 - 3

F i g u r a 2 - 3 . N u e v a C e l d a d e D i s p o s i c i n

El relleno utiliz la siguiente maquinaria pesada para diseminar y compactar los residuos, y construir canales: Topadora D6, topadora D5, compactador tipo oruga de 40 toneladas y excavadora hidrulica.

Una vez que los vehculos recolectores entregaban los residuos al frente de trabajo, los recolectores informales recolectaban el material reciclable y el personal del relleno sanitario diseminaba y compactaba los residuos con maquinaria pesada. La actividad de los recolectores informales de residuos dificultaba la tarea de los operadores de los equipos, lo cual limitaba la cantidad de residuos compactados que poda alcanzarse y evitaba la formacin de celdas y terrazas homogneas. Otras caractersticas incluyen una bascula para los camiones en la entrada del relleno (ver Figura 2-4) y una instalacin de reciclaje abandonada que tiene una plataforma cubierta y equipos para seleccionar y clasificar material reciclable. En la actualidad, la Universidad del Valle monitorea las aguas subterrneas por medio de pozos y piezmetros.

F i g u r a 2 - 4 . E n t r a d a y B s c u l a d e l R e l l e n o


2 - 4

2 . 2 N D I C E S D E D I S P O S I C I N D E R E S I D U O S

Las operaciones de relleno de residuos comenzaron en El Navarro en 1970 y finalizaron el 25 de junio de 2008. EMSIRVA suministr los registros histricos de los ndices de disposicin de residuos del Navarro para el perodo comprendido entre 2002 y julio de 2007. No se encuentran disponibles datos relativos a la disposicin anual de los aos anteriores. EMSIRVA estima que se dispusieron 15.540.450 toneladas desde 1970 hasta 2001. Los ndices de disposicin anual durante ese perodo histrico se estimaron a partir de las toneladas totales dispuestas reportadas a fines de 2001 y una tasa de crecimiento de 1,5 por ciento por ao. La disposicin de 2007 se estim tomando como base la disposicin reportada entre los meses de enero y julio. La disposicin de 2008 se estim igual a la mitad del total de 2007. Se estima que el total de residuos dispuestos al momento de la clausura a fines de junio de 2008 es de aproximadamente 19,56 millones de toneladas. La Tabla 2-1 resume las estimaciones relacionadas con la disposicin de residuos.

TABLA 2-1: INDICES DE DISPOSICION DE RESIDUOS EN EL RELLENO SANITARIO EL NAVARRO, CALI, COLOMBIA

Ao Disposicin de

residuos (toneladas/ao)

Ao Disposicin de

residuos (toneladas/ao)

1970 381.940 1990 514.410 1971 387.670 1991 522.130 1972 393.490 1992 529.960 1973 399.390 1993 537.910 1974 405.380 1994 545.980 1975 411.460 1995 554.170 1976 417.630 1996 562.480 1977 423.890 1997 570.920 1978 430.250 1998 579.480 1979 436.700 1999 588.170 1980 443.250 2000 596.990 1981 449.900 2001 605.940 1982 456.650 2002 609.110 1983 463.500 2003 669.810 1984 470.450 2004 575.360 1985 477.510 2005 574.730 1986 484.670 2006 605.270 1987 491.940 2007 655.460 1988 499.320 2008 327.720 1989 506.810 2009 0


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2 . 3 C O M P O S I C I N D E L O S R E S I D U O S

La composicin de los residuos debe considerarse detenidamente cuando se evala un proyecto de recuperacin de biogs. Particularmente, se debe considerar el contenido orgnico, el contenido de humedad y la degradabilidad de las diversas fracciones de los residuos. Por ejemplo, los rellenos que contienen grandes cantidades de residuos de alimentos, que son altamente degradables, tendern a producir biogs con mayor rapidez, pero durante un perodo de tiempo ms breve. El efecto que produce la composicin de los residuos sobre la produccin de biogs se analiza con mayor profundidad en la Seccin 4.

Los datos sobre la composicin de los residuos dispuestos en El Navarro fueron suministrados por EMSIRVA. La Tabla 2-2 describe un resumen de los datos sobre la composicin estimada de los residuos del relleno.

TABLA 2-2: DATOS SOBRE LA COMPOSICIN DE LOS RESIDUOS

Componente Fraccin de la corriente

de residuos (%)

Residuos de alimentos 75,0 Residuos de jardinera 7,0 Residuos de maderas 1,5 Papel y cartn 6,4 Plstico 1,8 Caucho, Cuero 1,0 Material textil 0,5 Otros materiales orgnicos 0,0 Metales 1,0 Vidrio y cermica 1,0 Otros materiales inorgnicos 4,8

TOTAL 100,0

2 . 4 S I S T E M A D E E X T R A C C I N D E G A S E X I S T E N T E

No existe un sistema activo de extraccin de biogs en El Navarro. Existen varios pozos de venteo pasivos tanto en el Relleno Sanitario Original como en algunas secciones inactivas del rea Nueva. Los pozos de venteo se componen de columnas de gavin (1m x 1m) con un tubo perforado de HDPE de 6 pulgadas de dimetro. La seccin que se encuentra por encima del nivel del suelo de los pozos de venteo tienen una tapa con una campana de metal y una antorcha para quemar el biogs. Gran parte de los tubos de venteo de gas ubicados en la celda cerrada se perforaron y construyeron durante el proceso de clausura del relleno sanitario en el ao 2001. En algunas reas especficas, hay una gran cantidad de tubos de venteo, mientras que en otras reas


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hay muy pocos. La distribucin de los tubos de venteo quiz son el resultado de la necesidad de estabilizar algunas reas donde haba bolsones de biogs y grandes volmenes de lquido lixiviado. Los pozos de venteo del rea Nueva se han construido en forma progresiva, a medida que se expanda el relleno. Se desconoce la cantidad total y la distribucin de los pozos de venteo que se encuentran en el relleno sanitario.

M e d i c i o n e s d e l a C a l i d a d d e l G a s e n l o s P o z o s d e V e n t e o E x i s t e n t e s

En el transcurso de la visita realizada en el mes de febrero de 2007, se tomaron mediciones de la calidad del gas en tres pozos de venteo del Relleno Sanitario Original cerrado (ver Figura 2-5). La Tabla 2-3 presenta un resumen de los datos obtenidos durante el muestreo de biogs. No se tomaron mediciones en el rea Nueva ya que los pozos no reunan las condiciones necesarias para efectuar el muestreo (ver Figura 2-6). Si bien no se pudo medir el biogs en el rea nueva, los olores presentes indicaban la presencia de biogs en toda el rea.

F i g u r a 2 - 5 . P o z o s d e V e n t e o , R e l l e n o S a n i t a r i o O r i g i n a l

F i g u r a 2 - 6 . P o z o s d e V e n t e o , N u e v a r e a

.

TABLA 2-3: PRUEBA DE LA CALIDAD DEL BIOGS RELLENO SANITARIO ORIGINAL

Pozo CH4 (%) CO2 (%)

O2 (%)

Equilibrio (%)

Temperatura (F)

Antigedad de los residuos

(aos) 5.3 21,6 16,2 11,7 50,6 95 1970-2001 1.2 9,2 6,5 16,2 68,0 95 1970-2001 4.2 13,0 8,8 14,9 63,4 102 1970-2001

Los datos presentados en la Tabla 2-3 muestran que el biogs tiene un bajo contenido de metano y un alto porcentaje de oxgeno y gas de balance. Esos valores no son habituales y parecen estar causados por la infiltracin de aire en la muestra como consecuencia de las condiciones de los


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pozos de venteo. Los pozos se han cubierto con barriles de acero comnmente tiene rajaduras por donde puede producirse la infiltracin de aire.


3 - 1

3 .0 EVALUAC IN DEL RE L LENO SAN ITAR IO

Se efectu una evaluacin de las operaciones en el relleno sanitario y de su clausura basada en una visita al sitio y en entrevistas con el personal del relleno realizadas por un ingeniero especialista en rellenos sanitarios en el mes de agosto de 2007, cuando an se llevaban a cabo operaciones vinculadas con la disposicin. El objetivo de la evaluacin del relleno fue evaluar las condiciones y las operaciones del relleno e identificar las acciones necesarias para mejorar las operaciones y comenzar con las actividades de clausura con el objetivo de:

Mejorar la produccin y extraccin de biogs.

Hacer que el relleno sanitario sea un entorno ms seguro y saludable.

Mejorar la gestin de las aguas pluviales y el lquido lixiviado.

Hacer que el relleno sea ms atractivo para la comunidad que desarrolla rellenos sanitarios para la utilizacin productiva del gas.

3 . 1 O P E R A C I O N E S D E D I S P O S I C I N D E R E S I D U O S

Los camiones cargados de residuos para disposicin en El Navarro ingresaban al relleno desde el extremo sudoeste del sitio a travs de un puesto de pesaje compuesto por una bscula de camiones y una oficina. La bscula estaba conectada a un lector electrnico. Si bien el establecimiento estaba equipado con una computadora a fin de hacer el seguimiento de las entregas al relleno, el lector de la bscula no estaba conectado directamente a la computadora y era necesario realizar el ingreso de los pesos en forma manual. De ah, los camiones de entrega de residuos proceden a la zona de descarga activa en las reas Nueva y de Expansin. Contratistas privados estaban a cargo de las operaciones de relleno, quienes proporcionaban al sitio topadoras y dems equipos de operaciones bajo la direccin de un supervisor del sitio y de un ingeniero del sitio, empleados de EMSIRVA. En la actualidad, la descarga, la diseminacin y la compactacin de residuos se llevo a cabo con dos a tres topadoras modelos Caterpillar D-5 o D-6. Se necesitaron las topadoras para operar en medio de un grupo grande de recolectores informales en la seccin que estaba en funcionamiento. Se estima que entre 500 y 900 personas participaban de las actividades relacionadas con la recoleccin informal de residuos dentro del relleno sanitario. Los recolectores informales recogan distintos materiales (esencialmente plstico) de la corriente de residuos para su reventa. Debido a la interferencia de esos recolectores, los operadores de las topadoras solamente podan diseminar los residuos fuera del rea de descarga. La presencia de recolectores informales de residuos no permita que los operadores de las topadoras compactaran los residuos mediante mltiples pasadas, una prctica habitual en los rellenos. Antes de 2003, cuando Serviambiental SA ESP operaba el sitio, las operaciones vinculadas con la disposicin se completaban conforme a las prcticas aceptadas para los rellenos sanitarios y el contorno de la clausura final determinado para el sitio. En ese tiempo, las rampas finales del sitio


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parecen haberse planificado para pendientes 1:3. Aparentemente, desde 2003, el relleno se ha sobrecargado y al momento de la visita al sitio, exceda las pendientes 1:3 planificadas y contaba con reas importantes rellenadas con pendientes que excedan 1:1.5. Las paredes casi verticales de residuos del rea Nueva no pueden cubrirse con tierras como es necesario para efectuar la clausura sin que se realice una re-nivelacin significativa. Todo ello ha conducido a una acumulacin importante de lquido lixiviado, riesgo de incendio y fallas en las pendientes (deslizamientos).

3 . 2 S I S T E M A S D E R E C U B R I M I E N T O I N F E R I O R Y C O B E R T U R A

R e v e s t i m i e n t o

El Relleno Sanitario Original no tiene recubrimiento inferior. De acuerdo con los planos de su construccin, el rea Nueva cuenta con un recubrimiento inferior en el fondo que se compone de una capa gruesa de 50 cm de tierra re-compactada, un revestimiento de geomembrana y una capa gruesa de grava para drenaje de 30 cm. Ese revestimiento se instal por etapas, a medida que se desarroll el rea Nueva.

C o b e r t u r a I n t e r m e d i a

En la actualidad, el rea Nueva no ha recibido una cobertura de tierra diaria o intermedia debido a las pendientes pronunciadas y a la falta de tierra dentro del sitio en el relleno que pudiera utilizarse como material de cobertura. No parece haber ninguna otra fuente de material de cobertura en las proximidades. Toda la tierra disponible en el rea se utiliz antes del ao 2003, podra ser posible que algunas secciones del rea Nueva hayan recibido una cobertura diaria. Desde 2003, todas las reas que recibieron cobertura de tierra se han rellenado con residuos.

C u b i e r t a F i n a l

En el ao 2000, se instal una cobertura final en el Relleno Sanitario Original. El sistema de cobertura final propuesto para el rea Nueva se compone de las siguientes capas (del extremo superior al inferior):

30 cm de capa vegetal. 30 cm de capa de grava para drenaje. 40 cm de capa de arcilla compacta.

Sin embargo, como se ha observado antes, las pendientes pronunciadas del rea Nueva evitan la aplicacin de una cobertura final, si no se efectan actividades significativas relativas a la re-nivelacin de la superficie, con anticipacin.

3 . 3 S I S T E M A S D E M A N E J O D E L I X I V I A D O Y D E A G U A S P L U V I A L E S

En El Navarro, el sistema de recoleccin de lixiviado instalado en el rea Nueva se compone de una capa de 30 cm de grava para drenaje y tuberas colectoras de HDPE de 20 cm de dimetro,


3 - 3

ubicadas en zanjas a lo largo de ambos lados de cada celda del relleno. Las tuberas colectoras de lquido lixiviado estn conectadas a tres tanques de captura de lixiviado ubicados a lo largo de lmite sudeste del rea de Expansin. El lquido lixiviado extrado en los tanques de captura se bombea fuera del relleno a un estanque de evaporacin.

El sistema de control del lixiviado actual se compone del sistema de revestimiento para drenaje, los tanques de captura de lixiviado y el sistema de bombeo. Aparentemente, el sistema de control de lixiviado funciona pero hay reas donde parece que se acumula el lixiviado en charcos sobre la superficie de residuos y se escurre pendiente abajo y sobre las calles perimetrales. En varios lugares, el lixiviado sin tratamiento sale del sitio y se escurre hacia los cursos de agua circundantes. Se han instalado drenajes de roca y grava complementarios, los cuales parecen ayudar a tratar los problemas de drenaje del lquido lixiviado.

Los tres tanques de captura de lixiviados originales estaban equipados con bombas elctricas y sistemas de flotacin con el fin de permitir la operacin automtica. Como resultado de fallas en los equipos y la disponibilidad de electricidad espordica, se ha reemplazado las bombas por bombas de combustible que se operan manualmente 24 horas por da, los siete das de la semana. Si bien el sistema parece estar funcionando en dos de las estaciones de los tanques de captura de lixiviado, hay pruebas de que los volmenes de lixiviado han excedido la capacidad de la tercera estacin de pozos spticos y se han derramado en los cursos de agua circundantes.

El sistema de disposicin de lixiviado incluye cuatro estanques formales de evaporacin de lixiviado que se construyeron adecuadamente (ver Figura 3-1), una cantidad de piletas o estanques irregulares y una bomba de lixiviado ubicada en el sector noreste de la zona de disposicin actual (ver Figura 3-2). El sistema de bombeo transporta el lixiviado hasta los estanques formales. Recientemente, se ha agregado el cuarto estanque y tena alrededor de un tercio de su capacidad colmada hacia fines del mes de agosto de 2007. Adems de los estanques de evaporacin, se han probado varios sistemas de tratamiento de lixiviado en el relleno. A la fecha, ninguno de los sistemas de tratamiento de lixiviado han funcionado en forma adecuada. Al momento de la visita, ninguno de los sistemas de tratamiento se encontraba en funcionamiento.

F i g u r a 3 - 1 . E s t a n q u e s d e E v a p o r a c i n d e L i x i v i a d o

F i g u r a 3 - 2 . S i s t e m a d e B o m b e o d e L i x i v i a d o y P i l e t a


3 - 4

El sistema de gestin de aguas pluviales para este relleno sanitario se bas en pendientes y bancos nivelados construidos dentro de las capas de residuos y diques colectores de aguas pluviales alrededor del permetro del sitio. Sin embargo, debido a que no se ha producido una nivelacin uniforme de las capas de residuos en el rea Nueva y no se ha aplicado ninguna cobertura en los ltimos aos, ese sistema no estaba funcionando en al forma esperada. Un sistema de canales colectores poco profundos a lo largo de las calles de acceso transitorias adyacentes a los residuos cumpli, de manera ineficiente, con el control de las aguas pluviales en el sitio. Los canales tenan una cobertura de tierra irregular y, caractersticamente, se encontraban obstruidos con residuos (ver Figura 3-3). Las capas de residuos absorben gran parte de las aguas pluviales y salen del sitio a travs del sistema de recoleccin de lixiviado que se encuentra en el fondo del relleno o se escurre por los lados abiertos del relleno sanitario.

F i g u r a 3 - 3 . C a n a l e s d e R e c o l e c c i n d e A g u a s P l u v i a l e s a l o L a r g o

d e l a C a l l e d e A c c e s o

3 . 4 M E J O R A S R E C O M E N D A D A S P A R A E L R E L L E N O S A N I T A R I O

C l a u s u r a , R e - n i v e l a c i n e I n s t a l a c i n d e l a C o b e r t u r a F i n a l e n e l r e a N u e v a

Mientras El Navarro an reciba residuos no tena la capacidad apropiada necesaria para permitir que el sitio fuera operado de manera aceptable. Esa falta de capacidad dio como resultado un exceso de llenado y pendientes pronunciadas, lo cual evit la nivelacin de la superficie adecuada y la aplicacin de una cobertura de tierra y condujo a la generacin excesiva de lquido lixiviado, fallas en las pendientes y contaminacin de las aguas pluviales. El exceso de llenado y las pendientes pronunciadas deben tratarse por medio de la extraccin del exceso de residuos y el desarrollo y la implementacin de un plan de nivelacin final que cumpla con la normativa actual en Colombia.

Otro problema importante es la falta de material de cobertura. Una vez que se completan las tareas de re-nivelacin, ser necesario cubrir las pendientes niveladas con una cobertura final a fin de desviar el agua de lluvia de manera eficaz. El sistema de cobertura final propuesto para el


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rea Nueva se compone de una capa vegetal de 30 cm, una capa de grava para drenaje de 30 cm y una capa de arcilla impermeable compactada de 40 cm. Debido a que no existe una fuente de material adecuada dentro del sitio para extraer material de cobertura impermeable, debe desarrollarse una nueva fuente fuera del sitio. Una vez que se instala la cobertura final, la generacin de lixiviado debera reducirse en forma significativa ya que las aguas pluviales no se agregaran al lixiviado normal generado por los residuos (ver a continuacin).

Debe desarrollarse un plan que permita comenzar las actividades relacionadas con la clausura formal tan pronto como sea posible. La estimacin de los costos totales de la clausura, incluyendo la instalacin de una cobertura de arcilla, la re-nivelacin de la superficie y la extraccin de los residuos de las reas que exceden los niveles de clausura, ser de USD6,4 millones, lo cual incluye alrededor de USD2,2 millones destinados al transporte y la disposicin de 300.000 m3 de excedente de residuos en una nueva rea de disposicin. Los costos de capital de la clausura se estiman en la Tabla 3-1 a continuacin. El resumen del costo de capital de la clausura se basa en un estudio topogrfico realizado por EMSIRVA en el mes de marzo de 2006.

TABLA 3-1: RESUMEN DE LOS COSTOS DE LA CLAUSURA

Detalle Cantidad Costo unitario USD Costo total

USD Cobertura final Arcilla (400 mm) 64.000 m3 $13,81/m3 $889.333 Grava (300 mm) 48.300 m3 $17,14/m3 $828.000 Cobertura de tierra 48.300 m3 $7,14/m3 $345.000 Siembra 1 $47.619 $47.619 Re-nivelacin - topadora 3.000 horas $35,29/hr $105.857 Re-nivelacin - excavadora 2.000 horas $38,10/hr $76.190Subtotal Costos de la Cobertura Final $2.292.000Transporte de residuos dentro del sitio 300.000 m3 $2,38/m3 $714.286Disposicin de residuos dentro del sitio 300.000 m3 $5,00/m3 $1.500.000Drenajes adicionales de lixiviado 2.200 m $45,24/m $99.524Sistema de bombeo 1 $119.048 $119.048Aereadores 1 $119.048 $119.048Subtotal $4.843.905Supervisin y administracin 10% $484.391Ingeniera 5% $242.195Contingencias 17% $801.434TOTAL $6.371.925

S i s t e m a s d e G e s t i n d e L q u i d o L i x i v i a d o y d e A g u a s P l u v i a l e s En el estado actual, el relleno sanitario genera lquido lixiviado a unas tasas muy altas. Casi toda el rea Nueva no est cubierta lo cual permite que el agua de lluvia se infiltre y sature las capas de residuos. Adems, se permite que el derrame de las aguas pluviales ingrese al sistema de


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recoleccin y disposicin de lixiviado. El lixiviado fluye por las pendientes de los costados del relleno sanitario hacia el sistema de aguas pluviales. Debido a que las aguas pluviales salen del sitio sin tratamiento, los cursos de agua descendentes sufren el impacto. No es prctico tratar todas las aguas pluviales, de modo que es importante que se mejoren los sistemas de nivelacin, cobertura y recoleccin de lixiviado a fin de mantener el lixiviado fuera del sistema de aguas pluviales. Esa situacin no mejorar hasta que la re-nivelacin del sitio no permita que se aplique la cobertura diaria o final. Una vez que la cobertura final est colocada, la cantidad de lixiviado generado por el sitio comenzar a disminuir. En el nterin, es posible que sean necesarias medidas adicionales, incluso el agregado de otro estanque y aereador u otros sistemas de tratamiento, para el manejo de las cantidades existentes de lixiviado. La capa de drenaje de lixiviado que se encuentra sobre el revestimiento parece ofrecer un mtodo adecuado para extraer el lixiviado y mantener la presin hidrulica fuera del revestimiento. Las capas de residuos mal niveladas ofrecen un camino fcil para que el agua de lluvia ingrese a los residuos y salga por las pendientes laterales desde donde se difcil de capturarlo. Puede ser de ayuda la provisin de zanjas de extraccin adicionales ms altas en las capas de residuos; sin embargo, el mtodo ms eficaz para manejar el lquido lixiviado es mantener el sitio bien nivelado y cubierto. El sistema de bombeo de lixiviado actual se basa en la operacin manual de bombas que funcionan con gasolina y exige un aumento de la capacidad de la estacin de bombeo principal. Se recomienda que el sistema de bombeo elctrico sea reparado y utilizado como mtodo de transporte principal. Las bombas que funcionan con gasolina deben mantenerse como reserva del sistema elctrico, lo cual exigir que todo el sistema elctrico del sitio sea reparado y mantenido en estado de funcionamiento. En el diseo original, dos de las estaciones de bombeo fueron niveladas a fin de que se vaciaran en la tercera estacin de bombeo. Ese diseo genera un bombeo innecesario y depende demasiado de la tercera estacin de bombeo. El sistema de nivelacin actual debe modificarse para que las dos estaciones de bombeo ms pequeas descarguen directamente en los estanques de evaporacin en lugar de hacer que descarguen en la estacin de bombeo principal. Esa modificacin aliviar parte de los problemas de capacidad de la estacin de bombeo principal y eliminar el bombeo doble innecesario.


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4 .0 PROYECC IONES DE LA RECUPERAC IN DE B IOGS

4 . 1 I N T R O D U C C I N

El biogs de relleno sanitario se genera a partir de la descomposicin anaerbica de los residuos slidos presentes en un relleno sanitario. Tpicamente, su composicin alcanza entre el 40 y el 60 por ciento de metano; el resto es, principalmente, dixido de carbono. El ritmo al que el biogs se genera en gran medida es una funcin que depende del tipo de residuos enterrados, del contenido de humedad y de la antigedad de esos residuos. Tal como est ampliamente aceptado en la industria, en general el ndice de generacin de biogs puede describirse por medio de una ecuacin de descomposicin de primer orden.

A fin de calcular el ndice de recuperacin potencial de biogs, el Equipo del Proyecto utiliz el modelo internacional para biogs elaborado por LMOP y SCS, que emplea una ecuacin de descomposicin de primer orden idntica al algoritmo del modelo para las emisiones de gas de relleno sanitario (Landfill Gas Emissions Model, LandGEM) de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (US EPA). A continuacin, el modelo internacional para biogs se describe en detalle.

4 . 2 M O D E L O I N T E R N A C I O N A L P A R A B I O G S D E L M O P - S C S

El Equipo del Proyecto ha desarrollado un modelo de descomposicin de primer orden a fin de calcular el potencial de recuperacin de biogs de los rellenos sanitarios. El modelo, bsicamente una versin modificada del LandGEM de la EPA, se desarroll a partir de datos reales obtenidos sobre la extraccin y la recuperacin de biogs de ms de 160 sitios de Estados Unidos.

Al momento de calibrar el modelo, el Equipo del Proyecto identific tendencias en los datos de la extraccin de biogs que se utilizaron para el desarrollo del modelo. Especficamente, se hizo evidente que los distintos valores de la potencial recuperacin final de metano [Lo] y la constante del ndice de descomposicin [k] se corresponden segn la cantidad de precipitaciones que recibe un relleno sanitario.

El Modelo Internacional para Biogs de LMOP-SCS tambin utiliza un enfoque alternativo al modelo convencional de biogs, que es calcular la recuperacin directamente. Este enfoque requiere una evaluacin o estimacin de la cobertura del sistema de extraccin de biogs, que generalmente se define como aquella fraccin del relleno que se encuentra en estado de extraccin activa. Existen muchos factores que pueden afectar la cobertura del sistema, entre los que se incluyen: el espaciado y la profundidad de los pozos, la profundidad de las perforaciones de los pozos, la presencia de una cobertura de membrana flexible (Flexible Membrane Liner, FML) o un sistema de cobertura de baja permeabilidad, el tipo de relleno sanitario y su profundidad, el estado del sistema de extraccin de biogs, y otras cuestiones relacionadas con el diseo y la operacin.

El Equipo del Proyecto us el modelo con el fin de calcular los ndices de recuperacin de biogs proyectados para el relleno sanitario hasta el ao 2030, a partir de los siguientes criterios y supuestos:


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Tasas de Disposicin de Residuos Las tasas de relleno histricas utilizadas en el modelo se encuentran en la Tabla 2-1. El relleno sanitario recibi residuos desde 1970 hasta junio de 2008 y tiene un total de 19.557.800 toneladas de residuos dispuestas.

Contenido de Metano del Biogs Debido a que el contenido de metano del biogs vara con el tiempo, es una prctica estndar de la industria normalizar el contenido de metano a 50 por ciento con el objetivo de hacer la modelacin de biogs.

ndice de Descomposicin de Metano [k] La constante del ndice de descomposicin es una funcin del contenido de humedad de los residuos, la disponibilidad de nutrientes, el pH y la temperatura. Para la evaluacin de El Navarro, se utilizaron tres valores k diferentes basados en la degradabilidad de los componentes de los residuos (ver anlisis de los modelos de entrada ms adelante).

Potencial de Generacin de Metano [Lo] El potencial de generacin de metano es la cantidad total de metano que una unidad de masa de residuos producir dado suficiente tiempo. Lo es una funcin del contenido orgnico de los residuos. Para El Navarro, el Equipo del Proyecto comenz con un valor Lo predeterminado de 85 metros cbicos por tonelada (2.723 pie3/tonelada) para la recuperacin a partir de los valores recomendados por la AP-42 de 100 metros cbicos por tonelada (3.204 pies3/tonelada) para el valor Lo cuando se elabora el modelo de generacin de biogs y 85 por ciento para el mximo de eficiencia de extraccin que puede obtenerse. Ese valor despus se ajust de acuerdo con los ratio de contenido orgnico de los residuos de los Estados Unidos y los residuos del Relleno Sanitario El Navarro (ver anlisis de los modelos de entrada ms adelante).

Factor de Correccin de Metano [FCM] Los modelos internacionales de biogs ahora reconocen que las condiciones anaerbicas propicias para la generacin de metano no existen en toda la masa de residuos en los vertederos que no se administran como rellenos sanitarios, especialmente en sitios sin revestimiento con capas de residuos poco profundas, no compactadas y con una cobertura de tierra limitada o sin ella. Como se describe en la Seccin 3, el rea Antigua no posee revestimiento pero se clausur e se instal la cobertura final en el ao 2000. El rea Nueva cuenta con revestimiento pero posee una cobertura de tierra limitada, especialmente en los aos recientes, y la compactacin de los residuos se vio dificultada por la presencia de los recolectores informales de residuos. Es probable que la descomposicin aerbica en el rea Nueva se limitara a la seccin prxima a la superficie, ya que los altos niveles de lixiviado descriptos en la Seccin 3 podran contribuir a condiciones anaerbicas en los lugares donde los residuos estaban saturados. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climtico (PICC) recomienda que los sitios no gestionados con una profundidad mayor de 5 metros apliquen un factor de correccin de metano (FCM) de 0,8 para dar cuenta de la cantidad estimada de descomposicin aerbica.3 Se aplic un FCM de 0,9 al valor Lo a fin de dar cuenta de la descomposicin aerbica de residuos en ambas reas del relleno, que como mnimo se estim que promedia el 10 por ciento histricamente.

3 El FCM es 0,4 para los sitios no gestionados de menos de 5 metros de profundidad.


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Cobertura del Sistema de Biogs Vara. El modelo calcula tanto el biogs potencial recuperable de un relleno sanitario suponiendo que el sistema de extraccin de biogs sea 100 por ciento integral, como el ndice proyectado de recuperacin de biogs mediante el clculo de la cobertura del sistema de biogs. La cobertura del sistema es una medida de la fraccin de la masa de residuos que se encuentra en estado de extraccin activa.

El factor de cobertura del sistema de biogs se basa en criterios de la ingeniera y toma en cuenta una infinidad de factores, entre los que se incluyen: si el relleno est cerrado o activo, el tipo de construccin de los pozos y de construccin del sistema de biogs, el nivel de habilidad y esfuerzo aplicado al monitoreo de sistema, operaciones y mantenimiento, la probabilidad de que componentes del sistema como tuberas y pozos puedan daarse debido a las operaciones y/o asentamiento del relleno, la velocidad con que es probable reparar las tuberas y los pozos daados (y otros equipos, como bombas de succin, etc.), los niveles de lquido lixiviado en los pozos y otros factores. Este valor se encuentra dentro del rango que se extiende de 0 por ciento (para un sistema sin extraccin de gas) a 100 por ciento (para un sistema de extraccin integral sobre un relleno sanitario cerrado con una construccin y operacin excelentes).

Modificaciones a la cobertura del sistema de biogs pueden realizarse con el fin de dar cuenta de expansiones esperadas del sistema de extraccin o si se anticipan otros cambios al sistema de biogs o al relleno sanitario (por ejemplo, el cierre del relleno o cobertura parcial, el aumento de flujos debido a la presencia de material de relleno adicional). En general, los rellenos sanitarios en operacin o activos tienden a tener una cobertura del sistema menor que los rellenos sanitarios cerrados debido a las interferencias provocadas por las operaciones de relleno activas o por los recolectores informales de residuos (recicladores). Otra cuestin potencial que puede limitar la cobertura del sistema es el problema de seguridad de los equipos (pozos, tuberas, etc.), especialmente en los rellenos que permiten el acceso al pblico. Ms adelante, se describen las reducciones de la cobertura del sistema destinadas a explicar diseo del sistema y el nivel esperado de pericia y esfuerzo empleados en la operacin y el mantenimiento del sistema para maximizar la recuperacin.

De acuerdo con las consideraciones antes mencionadas, el Equipo del Proyecto ha utilizado tres escenarios de cobertura del sistema con el fin de desarrollar una progresin de los clculos relativos a la recuperacin prevista de biogs mediante el sistema de extraccin sugerido. Los tres escenarios estiman que ocurrir lo siguiente:

Se implementarn las recomendaciones ofrecidas en la Seccin 3, incluso: (1) se completarn actividades formales relativas a la clausura del sitio, incluyendo la extraccin del exceso de residuos, la re-nivelacin y la instalacin de una cobertura final en el rea Nueva (lo cual provocar que disminuya la generacin de lquido lixiviado hasta niveles manejables); (2) reparacin del sistema elctrico de los tanques de captura de lixiviado y (3) instalacin de tuberas adicionales que permitan que todas las estaciones de bombeo descarguen directamente en las lagunas de lixiviado.


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Se instalar un sistema de extraccin de biogs integral en todo el relleno sanitario y estar en funcionamiento el 1 de enero de 2010.

El lixiviado remanente ser manejado con pozos de extraccin de bombeo a fin de limitar los impactos sobre los ndices de extraccin de biogs.

Los tres escenarios ofrecen proyecciones de recuperacin baja, media y alta, y son los siguientes:

1. El escenario de recuperacin baja supone que se emplea un nivel moderado de competencia y esfuerzo en la operacin y el mantenimiento del sistema de extraccin (por ejemplo, si se incluye el monitoreo y el ajuste del campo de pozos alrededor de una vez por mes). Se estima una cobertura del sistema del 75 por ciento. El Equipo del Proyecto considera que los clculos de recuperacin bajos son conservadores y que deben emplearse solamente si es necesario aplicar un amplio margen de seguridad.

2. El escenario de recuperacin media supone que se emplea un nivel moderadamente alto de competencia y esfuerzo en la operacin y el mantenimiento del sistema de extraccin (por ejemplo, si se incluye el monitoreo y el ajuste del campo de pozos de 2 a 3 veces por mes). Se estima una cobertura del sistema del 75 por ciento. El Equipo del Proyecto considera que el escenario de recuperacin media es su mejor clculo de recuperacin probable y recomienda su uso en la evaluacin econmica.

3. El escenario de recuperacin alta supone que se emplea el nivel de competencia y esfuerzo ms alto en la operacin y el mantenimiento del sistema de extraccin (por ejemplo, incluye el monitoreo y el ajuste del campo de pozos semanalmente o incluso ms frecuente). Se estima una cobertura del sistema ser del 85 por ciento. El Equipo del Proyecto considera que los clculos de recuperacin alta son ambiciosos y factibles solamente si se estima que el mantenimiento de un sistema de recuperacin de biogs ptimo es una prioridad absoluta.

Obsrvese que, adems de la variabilidad potencial de la cobertura del sistema y del nivel de operaciones y mantenimiento, el modelo matemtico del biogs es intrnsecamente incierto. El Equipo del Proyecto consider (e intent fundamentar) esa incertidumbre del modelo mediante la seleccin de valores para los escenarios de recuperacin alta y baja al momento de calcular el potencial de recuperacin de biogs.

E n t r a d a s d e l M o d e l o

Con el objeto de calcular los parmetros del modelo del ndice de descomposicin (k) y la capacidad de recuperacin de metano (Lo) para el relleno sanitario, el Equipo del Proyecto tom en cuenta la composicin estimada de los residuos enterrados en el Relleno Sanitario El Navarro. El Equipo del Proyecto compar los datos sobre la composicin de los residuos del relleno con los datos sobre caracterizacin de residuos de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (US EPA) para evaluar como ajustar los parmetros pre-determinados del modelo de los


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EEUU a valores apropiados para el Relleno Sanitario El Navarro. En la Tabla 4-1, se presentan esos datos.

TABLA 4-1: COMPARACIN DE LA COMPOSICIN DE LOS RESIDUOS (%)

Componentes

Relleno Sanitario

El Navarro1 Tpico en EE.UU.2

Categora de degradabilidad

ndice de descomposicin

(k)

Alimentos 75,0 13,4 Rpida 0,24 Residuos verdes3 3,5 3,2 Rpida 0,24 Otros residuos orgnicos 0,05 0,9 Rpida 0,24 Residuos verdes3 3,5 3,2 Media 0,048 Papel 6,4 23,8 Media 0,048 Material textil 0,5 4,4 Media 0,048 Madera 1,5 8,5 Lenta 0,012 Caucho y cuero 1,0 2,8 Lenta 0,012 Plsticos, metales, vidrio 3,8 24,3 Inerte 0,0 Otros residuos inorgnicos 4,8 15,5 Inerte 0,0

Notas de la Tabla 4-1:

1. Los datos sobre la composicin de los residuos de la Ciudad de Cali fueron suministrados por EMSIRVA y aplicados a El Navarro.

2. Los datos de EE.UU reflejan los datos de disposicin de RSM de 2001 (fuente: US EPA, October, 2003. Municipal Solid Waste in the United States: 2001 Facts and Figures - Table 3), con el agregado de residuos provenientes de la construccin y la demolicin (fuente: California Integrated Waste Management Board. 1999 California Statewide Waste Disposal Characterization Study)

3. Los residuos verdes incluyen residuos de jardn y otros materiales vegetales no alimentarios, excepto troncos y tocones, y se estima que el 50 por ciento de los residuos verdes dispuestos son altamente degradables y que el 50 por ciento es moderadamente degradable.

Una diferencia particularmente importante entre los dos grupos de datos es que el flujo de residuos de El Navarro contiene una proporcin significativamente mayor de residuos de alimentos, altamente degradables, que los residuos tpicos de los Estados Unidos. Debido a que los residuos de alimentos se degradan con tanta facilidad, producen biogs mucho ms rpidamente aunque durante un perodo de tiempo ms breve. Por ese motivo, un grfico sobre la generacin de biogs proveniente de residuos con una proporcin alta de residuos de alimentos, residuos de poda y otros residuos similares de degradacin rpida mostrar una curva ms pronunciada del ndice de generacin de biogs (que alcanzar picos de flujo ms rpidamente) pero, en el largo plazo, una produccin sustentable menor que el ndice de generacin proveniente de residuos que contengan componentes de degradacin ms lentos. En el modelo, ese efecto se refleja en el parmetro k.


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Adems, la corriente de residuos de El Navarro contiene una fraccin mayor de residuos orgnicos (por peso seco) que los residuos de los Estados Unidos y un nivel de humedad ms alto, esencialmente debido a los residuos de alimentos. Cuanto mayor sea el contenido de residuos orgnicos, mayor ser la tendencia a aumentar el potencial de generacin de metano por tonelada de residuos. Sin embargo, por el contrario, el aumento del contenido de humedad (que es inerte) provocar una tendencia a la disminucin del potencial de generacin de metano por tonelada de residuos. En el modelo, esos efectos se reflejan en el parmetro Lo.

A continuacin, se discute el enfoque especfico para desarrollar cada uno de los parmetros.

Potencial de Generacin de Metano

El valor Lo utilizado se deriva de la modificacin de un valor Lo estimado para los rellenos sanitarios de los Estados Unidos a partir del contenido orgnico de los residuos. Se desarroll un valor Lo utilizando el ratio del porcentaje de residuos orgnicos secos del total de residuos dispuestos en el relleno El Navarro con el promedio de los residuos de los Estados Unidos, y el FCM estimado (0.8). La Tabla 4-2 resume el clculo del valor Lo.

El valor para la capacidad potencial de generacin de metano (Lo) de El Navarro se estim en 63 metros cbicos por tonelada (2.020 pies3/tonelada).

TABLA 4-2: CLCULO DEL VALOR Lo

Rellenos Sanitarios de los EE.UURelleno Sanitario

El NavarroRatio:

El Navarro / EE.UUOrgnicos % 43,5% 35.8% 0.82

FCM 1,0 0.9 0.90

Valor Lo 85 m3/Mg 63 m3/Mg 0.74

Constante del ndice de Descomposicin de Metano

El valor k refleja la fraccin de residuos que se descompone en un ao determinado y produce metano. Un enfoque alternativo para el clculo de un solo valor k para todo el relleno sanitario es asignar valores k a las distintas porciones de la corriente de residuos, a partir de sus ndices de descomposicin relativos. Los estudios de laboratorio han sugerido que los residuos orgnicos de descomposicin rpida, como los residuos de alimentos, habitualmente se descomponen a un ritmo 5 veces mayor que los materiales con un ndice de descomposicin medio, como el papel mojado y 20 veces ms rpido que los componentes de descomposicin lenta de la corriente de residuos, como los materiales textiles 4. Debido a que el contenido de humedad del relleno afecta los ndices de descomposicin, los valores de los ndices de descomposicin de las fracciones de residuos de descomposicin rpida, media y lenta tambin variarn segn los niveles de

4 Ehrig, Hans-Jrgen, Prediction of Gas Production from Laboratory-Scale Tests. Landfilling Waste: LFG Publicado por T.H. Christenson, R. Cossu and R. Stegmann, E & FN Spon, London: 1996.


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humedad. Sin embargo, se espera que los ndices relativos de descomposicin se mantengan constantes, a pesar de la variacin de la humedad en el relleno sanitario.

El beneficio principal de la evaluacin de los ndices de descomposicin para los diferentes componentes de los residuos es que ofrece una herramienta para comparar los valores k promedio de los Estados Unidos a valores k en rellenos sanitarios especficos fuera de los EEUU, que pueden tener una composicin de residuos significativamente distinta. El procedimiento presupone que los componentes de los residuos de descomposicin rpida, media y baja tendrn valores k que mantienen una proporcin constante, mientras que varan juntos de acuerdo a la precipitacin anual promedio. La relacin observada entre el valor promedio de k y la precipitacin en rellenos sanitarios en EEUU puede utilizarse para calcular los valores k para los componentes de residuos de descomposicin rpida, media y lenta que mantienen una proporcin constante mientras que varan juntos de acuerdo a la precipitacin anual promedio. La relacin observada entre el valor promedio k y la precipitacin en los rellenos sanitarios de EEUU puede utilizarse para calcular los tres valores k.

El Equipo del Proyecto emplea un grupo de valores k predeterminados cuando prepara las proyecciones de recuperacin de biogs para los rellenos sanitarios de los Estados Unidos para el programa LMOP de la US EPA. Los valores k varan de acuerdo con la precipitacin anual promedio de la siguiente manera: 0,02/ao para los sitios que reciben menos de 20 pulgadas (500 mm) de precipitaciones por ao; 0,04/ao para los sitios que reciben entre 20 y 39 pulgadas (entre 500 y 990 mm) de precipitaciones por ao; y 0,065 para los sitios que reciben 40 pulgadas (1000 mm) de precipitaciones por ao o ms. El procedimiento relacionado con el desarrollo de valores k para el Relleno Sanitario El Navarro a partir del valor k correspondiente a un relleno sanitario promedio de los Estados Unidos que recibe 560 mm (22 pulgadas) de precipitaciones por ao es el siguiente:

1. Prepare un modelo de biogs de un solo valor k con los datos de disposicin de El Navarro y el valor k que le correspondera a un sitio promedio de los Estados Unidos que reciba 40 pulgadas (101,60 cm) de precipitaciones por ao (0,065/ao).

2. Con los porcentajes de los componentes de los residuos de descomposicin rpida, media y lenta de los datos de disposicin promedio de la corriente de residuos de los Estados Unidos y de El Navarro, prepare un modelo de biogs multifase (sumando los resultados de los clculos de descomposicin de residuos rpida, media y lenta). Manteniendo constantes las ratios de rpida a media, media a lenta, ajuste el valor k de residuos de descomposicin rpida de modo que la proyeccin de recuperacin de biogs resultante iguale tanto como sea posible los resultados del proceso del modelo de un solo valor k mediante la aplicacin del valor k predeterminado para los Estados Unidos. Los valores k resultantes se deben utilizar en el proceso de un modelo de 3 valores k para el Relleno Sanitario El Navarro a partir de los porcentajes relacionados con la composicin de los residuos de El Navarro.

Los valores para las tres constantes de los ndices de generacin de metano (k) inicialmente utilizados para el modelo de recuperacin de biogs en el Rel

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